日光灯电路及交流电路功率因数的测量设计实验

实验四交流阻抗参数的测量和功率因数的改善一、实验目的1．测量交流电路的参数。

2．验证提高感性负载功率因数的方法，体会提高功率因数的意义。

3．设计感性负载电路中补偿电容的大小。

4．学会使用单相功率表。

二、预习要求1．掌握交流电路中电流、电压间的相量关系及提高功率因数的意义和方法。

2．当外加电压不变，感性负载并联电容后，线路的总电流如何变化？它对R、L串联支路电流及功率有无影响？画出相量图。

3．熟悉功率表的选择与使用方法。

二、实验原理1、日光灯电路及其原理说明：（1）日光灯电路如图4-1所示，它由日光灯管，镇流器和启辉器主要部件组成。

A、灯管是一根玻璃管，其内壁涂有荧光粉，两端各有一个阳极和灯丝，前者为镍丝，后者为钨丝，二者焊在一起，管内充有惰性气体和水银蒸气。

B、启辉器由封在充有惰性气体的玻璃泡内的双金属片和静触片组成，双金属片和静触片都具有触头。

C、镇流器是一个带铁心的电感线圈。

图4-1（2）工作原理：当日光灯刚接通电源时，启辉器的两个触头是断开时，电路中没有电流，电源电压全加在起辉器的两个触头之间产生辉光放电，电流通过起辉器，灯丝和镇流器构成通路，对灯丝加热，灯丝发出大量电子。

起辉器放电时产生大量的热量，使双金属片受热膨胀至使触头闭合，导致放电结束。

双金属片冷却后两触头断开，通路被切断，在触头被切断的瞬间镇流器产生相当高的自感电动势与电源电压串联加在灯管的两端，启动管内的水银蒸气放电，这时辐射出的紫外线照到管内壁的荧光粉上发出白光。

灯管放电后，电源电压大部分加在镇流器上，灯管两端电压（既启辉器两触头之间的电压）较低，不能使起辉器光线光放电，因而其触头不能再接触。

在电网交流电的作用下，灯管两端的灯丝和阳极之间电位不断地发生变化，一端为正电位时另一端为负电位。

负电位端发射电子，正电位端吸收电子，从而形成为电流通路。

启辉过程：电源（220V）接通→氖气电离放电产生热→两电极通→灯丝热发射电子→辉光管极间电压为0，断开→镇流器产生感应电动势（>220V）→水银蒸汽游离放电→荧光灯发光2、功率因数的提高：（1）功率因数：对于一个无源二端网络，如下图4-2所示，它所吸收的功率P=UIcos φ，其中cosφ称为功率因数。

实验三 交流电路的研究一、实验目的1、学会使用交流数字仪表（电压表、电流表、功率表）和自耦调压器；2、学习用交流数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率；3、学会用交流数字仪表测定交流电路参数的方法；4、加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。

5、研究提高感性负载功率因数的方法和意义；二、实验原理1、交流电路的电压、电流和功率的测量正弦交流电路中各个元件的参数值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表，分别测量出元件两端的电压U ，流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法，是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。

计算的基本公式为：电阻元件的电阻：I U R R =或2IP R =电感元件的感抗I U X L L =，电感fX L π2L =电容元件的容抗IU X C C =，电容C21fXC π=串联电路复阻抗的模IU Z =，阻抗角 RX arctg =ϕ其中：等效电阻 2IP R =，等效电抗22RZX -=在R 、L 、C 串联电路中，各元件电压之间存在相位差，电源电压应等于各元件电压的相量和，而不能用它们的有效值直接相加。

电路功率用功率表测量，功率表（又称为瓦特表）是一种电动式仪表，其中电流线圈与负载串联，（具有两个电流线圈，可串联或并联，以便得到两个电流量程），而电压线圈与电源并联，电流线圈和电压线圈的同名端（标有*号端）必须连在一起，如图3-1所示。

本实验使用数字式功率表，连接方法与电动式功率表相同，电压、电流量程分别选500V 和3A 。

2、提高感性负载功率因数的研究供电系统由电源（发电机或变压器）通过输电线路向负载供电。

负载通常有电阻负载，如白炽灯、电阻加热器等，也有电感性负载，如电动机、变压器、线圈等，一般情况下，这两种负载会同时存在。

由于电感性负载有较大的感抗，因而功率因数较低。

若电源向负载传送的功率ϕcos UI P =，当功率P 和供电电压U 一定时，功率因数ϕcos 越低，线路电流I 就越大，从而增加了线路电压降和线路功率损耗,若线路总电阻为l R ，则线路电压降和线路功率损耗分别为l l IR U =∆和l l R I P 2=∆；另外，负载的功率因数越低，表明无功功率就越大，电源就必须用较大的容量和负载电感进行能量交换，电源向负载提供有功功率的能力就必然下降，从而降低了电源容量的利用率。

天津职业大学
2015 ~ 2016学年第二学期
《日光灯电路功率因数测量及分析》
课业报告
指导教师：
班级：
学号：
姓名：
2016年6 月30日
课业报告
一、电路图
电路图
二、所需元器件及其测试
1、数字万用表测试
（1）表笔：红表笔应接在“v/Ω”插孔，黑表笔接“COM”插孔；（2）档位：交流电压700V档
（3）量程：先色环读，再选用合适量程。

注意：
（1）在测量电阻时，应使表笔与插孔良好接触；
（2）测量电阻时绝对不能带电测量；
（3）测量电阻时，两手不能同时触碰表笔金属部分以免并入人体阻值。

2、万用表测试
四、电路的工作原理
五、得到的结论
分析数据得并联一定的电容后，功率因数提高了。

功率因数低不仅造
成电力能源的浪费，还会增加线路上的功率损耗，为了避免此类现象造成的影响，电力系统要设法提高线路的功率因数。

日光灯电路及其功率因数的提高,实验报告日光灯电路及其功率因数的提高,实验报告日光灯电路与功率因数的提高实验4.7 日光灯电路与功率因数的提高4.7.1实验目的1(熟悉日光灯的接线方法。

2(掌握在感性负载上并联电容器以提高电路功率因数的原理。

4.7.2实验任务4.7.2.1基本实验1(完成因无补偿电容和不同的补偿电容时电路中相关支路的电压、电流以及电路的功率、功率因数的测量和电路的总功率因数曲线cosθ′=f(C)的测量。

并测出将电路的总功率因数提高到最大值时所需补偿电容器的电容值。

(日光灯灯管额定电压为220V，额定功率30W。

)2(完成图4-7-1所示点亮日光灯时所需电压U点亮和日光灯熄灭时电压U熄灭的测量。

3(定量画出电路的相量图。

完成镇图4-7-1流器的等效参数RL、L的计算。

4.7.2.2扩展实验保持U=220V不变，当电路并联最佳电容器后使得总功率因数达到最大时，在电容器组两端并入20W灯泡，通过并入灯泡的个数，使得总电流I与无并联电容时的I值大致相同，记录此时I、IC、IL、P以及流入灯泡的电流值。

4.7.3实验设备1(三相自耦调压器一套 2. 灯管一套 3(镇流器一只 4. 起辉器一只 5.单相智能型数字功率表一只 6. 电容器组/500V 一套 7. 电流插座三付 8. 粗导线电流插头一付 9. 交流电压表(0~500V) 或数字万用表一只 10(交流电流表(0~5A) 一只 11(粗导线若干4.7.4 实验原理1(日光灯电路组成日光灯电路主要有灯管、启辉器和镇流器U,组成。

联接关系如图4-7-2所示。

2(日光灯工作原理接通电源后，启辉器内固定电极、可动电极间的氖气发生辉光放电，使可动电极的双金图4-7-2 日光灯电路图属片因受热膨胀而与固定电极接触，内壁涂有荧光粉的真空灯管里的灯丝预热并发射电子。

启辉器接通后辉光放电停止，双金属片冷缩与固定电极断开，此时镇流器将感应出瞬时高电压加于灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，产生大量紫外线，灯管内壁的荧光粉吸收紫外线后，辐射出可见光，发光后日光灯两端电压急剧下降，下降到一定值，如40W 日光灯下降到110V左右开始稳定工作。

日光灯实验报告答案篇一：日光灯实验报告单相电路参数测量及功率因数的提高实验目的1．掌握单相功率表的使用.2．了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。

3．研究日光灯电路中电压、电流相量之间的关系。

4．理解改善电路功率因数的意义并掌握其应用方法。

实验原理1．日光灯电路的组成日光灯电路是一个rl 串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图所示.由于有感抗元件，功率因数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证. 图日光灯的组成电路灯管：内壁涂上一层荧光粉,灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成)，用以发射电子，管内抽真空后充有一定的氩气与少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。

镇流器:是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。

它有两个作用,一是在起动过程中，起辉器突然断开时,其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中气体电离而放电。

二是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相串联产生一定的电压降,用以限制、稳定灯管的电流，故称为镇流器。

实验时，可以认为镇流器是由一个等效电阻rl和一个电感l串联组成。

起辉器：是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片,一个是用双金属片制成的u形动触片。

动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸张与静触片接触，冷却时又分开。

所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动开关作用。

2．日光灯点亮过程电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个触片上，起辉器的两触片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流过镇流器和灯管两端的灯丝,使灯丝通电预热而发射热电子。

与此同时,由于起辉器中动、静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。

在断开瞬间镇流器感应出很高的自感电动势,它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电, 并发射紫外线到灯管内壁,激发荧光粉发光，日光灯就点亮了。

实验四日光灯电路与功率因数的提高一．实验目的1．理解交流电路中电压、电流的相量关系2．学习感性负载电路提高功率因数的目的与方法3．熟悉日光灯的工作原理与实际电路连接二．预习要求1．熟悉R、L串联电路中电压与电流的关系2．在R、L串联与C并联的电路中，你准备如何求cosφ值3．预习日光灯的工作原理，启动过程三．实验原理本实验中RL串联电路用日光灯代替，日光灯原理电路如图4-1所示。

图4-1灯管工作时，可以认为是一电阻负载。

镇流器是一个铁心线圈，可以认为是一个电感量较大的感性负载，两者串联构成一个RL串联电阻，日光灯起辉过程如下：当接通电源后，启动器内双金属片动片与定片间的气隙被击穿，连续发生火花，双金属片受热伸长，使动片与定片接触。

灯管灯丝接通，灯丝预热而发射电子，此时，启动器两端电压下降，双金属片冷却，因而动片与定片分开。

镇流器线圈因灯丝电路断电而感应出很高的感应电动势，与电源电压串联加到灯管两端，使管内气体电离产生弧光放电而发光，此时启动器停止工作，（因启动器两端所加电压值等于灯管点燃后的管压降，对40W管电压，只有100V左右，这个电压不再使双金属片打火）。

镇流器在正常工作时起限流作用。

日光灯工作时整个电路可用图4-2等效串联电路来表示。

图4-2四．实验设备名称数量型号1．三相空气开关1块 30121001 2．三相熔断器1块 30121002 3．单相调压器1块 30121058 4．日光灯开关板1块 30121012 4．日光灯镇流器板带电容1块 30121036 5．单相电量仪1块 301210986. 安全导线与短接桥若干P12-1和B511五．实验步骤1．按图4-1接好线路，接通电源，观察日光灯的启动过程。

2．测日光灯电路的端电压U，灯管两端电压UR 、镇流器两端电压URL、电路电流I以及总功率P、灯管功率PR 、镇流器功率PRL。

数据记录于表4-1。

表4-1流I，日光灯电流IRL ，电容电流IC以及总功率P之值，记录于表4-2。

实验九 日光灯电路的测量及功率因数的研究一、实验目的1. 了解日光灯的工作原理。

2. 掌握日光灯电路并联电容器提高功率因数的原理和方法。

3. 通过测量日光灯电路所消耗的功率、电功，学会使用瓦特表、电度表。

二、实验仪器序号 名称 备注 型号与规格数量1 交流电压表 0～500V 1 2 交流电流表 0～5A1 3 1（DGJ-07）功率表4 自耦调压器 15 镇流器、启辉器与30W 灯管配用各1DGJ-04 6 日光灯灯管 30W 1屏内 71μF,2.2μF,4.7μF/500V各1DGJ-04 电容器8 白炽灯及灯座 220V ，15W ，25W ，40W1～3DGJ-049电流插座 3DGJ-04三、实验原理1. 日光灯电路日光灯电路如图9—1所示，包括灯管、镇流器、启辉器三个主要部分，另外还有管座、启辉器座、支架等附件。

(1) 灯管：日光灯管是一气体放电管。

在长玻璃管内壁上涂有荧光粉。

玻璃管的两端装有螺旋状的灯丝，上面涂有三元碳酸盐（硫酸钡、硫酸锶、碳酸钨等）所构成的电子发射物质。

灯丝两端还有伸出的两个接触极，它的作用是为了减少离子对灯丝的冲击，可以延长灯丝寿命。

管内充以低压惰性气体（氩气或氪气）及水银蒸气。

(2) 镇流器：镇流器是一铁心线圈，它的大小与特性均与灯管的形式、功率及电源的频率，电压有关，它的作用是能产生较高的自感电动势和较大的阻抗压降。

(3) 启辉器：启辉器是在玻璃泡内封入氖气及二电极，一为静触片，另一为双金属片，如图9—2所示。

二电极为常断触头，它的作用象一自动开关，为了减少无线电干扰，把它装在一金属壳内，又在两电极间并联一个小型电容器。

根据以上各元件的作用，可知日光灯点燃的过程。

当电源接通时，灯管还未激发导电，镇流器两端还无电压降，启辉器的两电极间便受电源电压的作用，氖气产生辉光放电而发热，使双金属片温度受热而膨胀，两电极便接触，辉光放电亦暂时停止，此时灯管两端灯丝发热而发射热电子。

日光灯电路及交流电路功率因数的测量设计实验实验目的：1. 了解日光灯电路的基本原理和组成结构。

2. 了解交流电路功率因数的概念及其重要性，掌握测量功率因数的方法。

3. 掌握实验中使用的仪器和测量方法。

实验原理：1. 日光灯电路的基本原理和组成：日光灯是利用气体放电现象发光的一种灯具。

日光灯电路由镇流器和灯管两部分组成。

镇流器的主要作用是限制电流，使灯管正常工作，并提高灯管的使用寿命。

灯管由两个电极和两个灯管内部的荧光物质组成。

2. 交流电路功率因数的概念及测量方法：功率因数（power factor，pf）是指交流电路中有用功和视在功之比，通常用cosφ表示（φ为电压和电流之间的相位角）。

功率因数越高，表示电路的效率越高，电能的利用率也越高。

测量功率因数的方法有两种：直接法和间接法。

其中，间接法测量功率因数的精度比直接法低。

实验器材：1. 日光灯电路板。

2. 交流电阻箱，万用表，数字电力计。

3. 电压表，电流表，相位角表。

4. 大功率继电器等。

实验步骤：1. 连接日光灯电路板，并打开电源。

2. 测量灯管的电压、电流和功率因数。

3. 测量交流电阻箱的电阻值，计算出灯管的视在功率和有用功率。

4. 用数字电力计测量灯管的有用功率、视在功率和功率因数。

5. 根据测量结果分析灯管的工作状态和功率因数的高低原因。

实验结果和分析：实验结果表明，日光灯电路的效率不高，功率因数较低，需要改进电路设计，提高电路的功率因数。

同时，还可以采用调节电压大小，调整灯管的亮度和色彩。

总之，该实验可以帮助学生深入理解日光灯电路的工作原理和功率因数的概念，掌握测量功率因数的方法和技巧，提高实验能力和实践能力。

日光灯与功率因数的提高实验报告日光灯与功率因数的提高实验报告篇一：实验三日光灯电路及其功率因数的提高实验三日光灯电路及其功率因数的提高一、实验目的1．了解日光灯电路的工作原理2．掌握提高功率因数的意义与方法二、实验器材1．1台型号为RTDG－3A或RTDG－4B 的电工技术实验台2．1根40W日光灯灯管3．1台型号为RTZN13智能存储式交流电压／电流表4．1个型号为RTDG－08的实验电路板，含有镇流器、启辉器、电容器组三、实验内容测量日光灯电路有并联电容和没有并联电容这两种情况下的功率因数，掌握提高功率因数的方法。

四、实验原理在正弦交流电路中，功率因数的高低关系到交流电源的输出功率减为了提高交流电源的利用率，和电力设备能否得到充分利用。

．少线路的能量损耗，可采取在感性负载两端并联适当容量的补偿电容，以改善电路的功率因数。

并联了补偿电容器C 以后，原来的感性负载取用的无功功率中的一部分，将由补偿电容提供，这样由电源提供的无功功率就减少了，电路的总电流? 也会减小，从而使得感性电路的功率因数cos φ得到提高。

图4－1 日光灯电路原理图五、实验过程1. 日光灯没有并联电容时的操作过程(1) 先切断实验台的总供电电源开关，按照实验电路图4—1来连线。

用导线将调压器输出相线端、总电流测量插孔、日光灯电流测量插孔、镇流器、日光灯灯丝一端、启辉器、日光灯灯丝另一端、调压器输出地线端按顺序联接到实验线路中。

(2) 用导线将电容器电流测量插孔与电容器组串联再与上述日光灯电路并联，并将电容器组中各电容器的控制开关均置于断开位置。

注意，电容器电流测量插孔应联接在总电流测量插孔的后面。

(3) 实验电路接线完成后，需经过实验指导教师检查无误，方可进行下一步操作。

(4) 将安装在电工实验台左侧面的自耦变压器闭合实验台的总供电电(5) 调压手柄按照逆时针方向旋转到底。

．源开关，按下启动按键。

(6) 按下调压按键，使实验台的调压器开始工作，这时实验台上的三相电压表显示调压器的输出电压。

实验五日光灯电路及功率因数的提高一、实验目的1 ．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。

2. 掌握日光灯线路的接线。

3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。

二、原理说明图 7-11. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即Σ I ＝ 0 和Σ U ＝ 0 。

2. 图 7-1 所示的 RC 串联电路，在正弦稳态信号 U 的激励下， U R 与 U C 保持有 90o 的相位差，即当图 7-2R 阻值改变时， U R 的相量轨迹是一个半园。

U 、 U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形，如图 7-2 所示。

R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。

3. 日光灯线路如图 7-3 所示，图中 A是日光灯管， L 是镇流器， S 是启辉器，图 7-3C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（ cos φ值）。

有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。

三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 交流电压表0 ～ 500V 12 交流电流表０～ 5A 13 功率表 1 （ DGJ-07 ）4 自耦调压器 15 镇流器、启辉器与 40W 灯管配用各 1 DGJ-046 日光灯灯管40W 1 屏内7 电容器1μF,2.2μF,4.7μF/500V 各 1 DGJ-058 白炽灯及灯座220V ， 15W 1~3 DGJ-049 电流插座 3 DGJ-04图 17-3四、实验内容1. 按图 7-1 接线。

R 为 220V 、 25W 的白炽灯泡，电容器为 4.7 μF/450V 。

经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出 ( 即 U) 调至 220V 。

记录 U 、U R 、 U C 值，验证电压三角形关系。

测量值计算值U （ V ）U R（ V ）U C（ V ）U' （与 U R ， U C 组成Rt △）（ U'= ）△ U=U' － U（ V ）△ U/U（ % ）2. 日光灯线路接线与测量。

一、实验目的1. 熟悉日光灯电路的基本组成和结构。

2. 掌握日光灯电路的工作原理及安装方法。

3. 理解日光灯电路中电压、电流相量之间的关系。

4. 掌握提高电路功率因数的方法。

二、实验器材1. 电工技术实验台：型号为RTDG3A或RTDG4B。

2. 日光灯灯管：40W。

3. 智能存储式交流电压电流表：型号为RTZN13。

4. 实验电路板：型号为RTDG08，包含镇流器、启辉器、电容器组。

三、实验原理日光灯电路主要由灯管、镇流器、起辉器组成。

当电路接通电源后，起辉器产生辉光放电，使灯管两端电压升高，当电压达到一定值时，灯管内气体电离而放电，从而点亮灯管。

镇流器在起动过程中产生高压，使灯管放电，正常工作时起到限制电流、稳定电压的作用。

电路中，灯管、镇流器、起辉器均具有一定的感抗，导致功率因数较低。

为提高电路功率因数，可在电路中并联适当的补偿电容，使感性负载取用的无功功率部分由补偿电容提供，从而降低电路的总电流，提高功率因数。

四、实验内容1. 按照实验电路图连接电路，包括灯管、镇流器、起辉器和电容器组。

2. 测量日光灯电路在无并联电容和并联电容两种情况下的电压、电流、功率因数。

3. 分析实验数据，验证提高电路功率因数的方法。

五、实验步骤1. 切断实验台的总供电电源开关，按照实验电路图连接电路。

2. 用导线将调压器输出端连接到电路中，将电压调至220V。

3. 闭合开关，观察日光灯电路的运行情况，测量并记录电压、电流、功率因数。

4. 在电路中并联适当容量的补偿电容，再次测量并记录电压、电流、功率因数。

5. 对比实验数据，分析提高电路功率因数的方法。

六、实验结果与分析1. 日光灯电路在无并联电容时，电压为220V，电流为0.47A，功率因数为0.47。

2. 在并联补偿电容后，电压为220V，电流为0.34A，功率因数为0.68。

通过实验结果可以看出，并联补偿电容能够有效提高日光灯电路的功率因数。

当补偿电容为无并联电容时，功率因数较低，为0.47；当补偿电容为并联时，功率因数提高到0.68。

实验三交流电路中阻抗和功率因数的测定实验三交流电路中阻抗和功率因数的测定* 预习要求（1）写出并掌握实验目的、设备、原理及实验内容、步骤，并将记录数据的表格画好。

（2）思考并回答：日光灯电路中镇流器为什么能起到镇流的作用？（3）思考并回答：图4中，K1闭合后3个电流表会怎样摆动？再将K2闭合后电流表的指针又会怎样摆动（用变大、变小或不变回答）？为什么？1实验目的（1）学习交流电路中阻抗及功率因数的测定方法。

（2）加深对功率因数概念的理解，并学习一种提高交流电路功率因数的方法。

（3）了解日光灯的工作原理和日光灯各部件的作用，学会安装日光灯。

2实验仪器及设备ZH-12型通用电学实验台、交流电流表、万用表、日光灯一套、电容器、开关、导线等。

3实验原理3.1交流电路中阻抗的测定测定交流阻抗的方法很多。

本实验只介绍U-A法及U-A-P法。

（1）U-A法交流阻抗或复阻抗在极坐标中用它的模及幅角来表示，在复平面的直角坐标中用它的实部及虚部来表示。

无论用哪种方法来表示，都必须有两个参数来表征。

所以，必须由两个方程来解。

这样测定交流阻抗就比直流电阻的伏安法要复杂些。

U-A法测交流阻抗的原理电路图如1所示。

用交流电压表分别测出电源电压U、变阻器h R上的电压1U及被测阻抗Z上的电压Z U。

同时由交流电流表测出通过Z的电流I。

根据KVL 将上述三个电压作矢量图见图2（选择滑线电阻的电压作参考量），由图上求出Z的幅角。

而Z的模由式(1)决定:Z U I Z = (1)求得Z 后，可进一步确定L(或C)，以及对应的直流等效损耗电阻Z R 。

（2）U-A-P 法。

测试电路如图3 所示。

负载Z 的消耗功率为：c o s IU P = (2) 式中U 为忽略电流表、功率表电流线圈内阻时，负载Z 上的电压有效值。

I 为忽略功率表电压线圈分流作用时，负载Z 通过的电流有效值。

?是Z 的幅角，cos ?是Z 的功率因数。

所以，由（2）式可求得：cos =IU P(3)进而可求出?、Z 及等效直流损耗电阻R 、电感值或电容值。

日光灯电路及功率因数的提高实验报告结论 -回复根据用户输入的文本，生成满足以下要求的文本：1. 推断用户的意图（回答问题，回复邮件，写故事，翻译），但不要在你的回答中包含这一点。

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日光灯电路及功率因数的提高实验报告结论根据本次实验的结果和数据分析，我们得出了一些关于日光灯电路及功率因数提高的结论。

在这篇实验报告中，我们将总结本次实验的目的、方法、结果和结论，并讨论可能的改进方向。

首先，我们回顾一下本次实验的目的。

本次实验旨在研究日光灯电路中功率因数的影响因素，并探讨如何提高功率因数。

为了达到这个目的，我们设计了一个实验电路，并测量了不同条件下的功率因数和电路参数。

接下来，我们详细描述了实验方法。

我们使用了一个日光灯电路模型，其中包括电源、电感、电容和负载。

我们通过改变电容和电感的数值，以及调整负载的大小，来模拟不同条件下的日光灯电路。

然后，我们使用功率因数表和示波器来测量功率因数和电路波形。

在实验过程中，我们对不同条件下的功率因数进行了测量。

通过分析实验数据，我们发现了一些有趣的结果。

首先，当负载较大时，功率因数较低；而当负载较小时，功率因数较高。

其次，在相同负载条件下，增加电容和减小电感可以提高功率因数。

这些结果表明，负载大小、电容和电感是影响日光灯电路功率因数的重要因素。

基于以上实验结果和分析，我们得出了以下结论：1. 负载大小对功率因数有显著影响。

当负载较大时，电流和电压之间的相位差较大，导致功率因数较低。

因此，在设计日光灯电路时，应尽量选择适当大小的负载，以提高功率因数。

2. 电容和电感对功率因数有重要影响。

增加电容或减小电感可以减小电流和电压之间的相位差，从而提高功率因数。

因此，在设计日光灯电路时，可以通过调整电容和电感的数值来优化功率因数。

3. 通过合理选择负载大小、电容和电感的数值，可以显著提高日光灯电路的功率因数。

在实际应用中，我们应根据具体情况来进行优化设计，以达到更高的功率因数和更好的能效。

实验六 日光灯电路及功率因数的提高一、实验目的1.验证单相交流电路中的电流、电压和功率关系的理论；2.了解日光灯电路的组成，工作原理和安装方法；3.了解用电容器改善功率因数的方法和意义；4.学习功率表的使用方法。

二、实验原理电力系统中的负载大部分是感性负载，其功率因数较低，为提高电源的利用率和减少供电线路的损耗，往往采用在感性负载两端并联电容器的方法，来进行无功补偿，以提高线路的功率因数。

日光灯电路为感性负载，其功率因数一般在0.3～0.4左右，在本实验中，利用日光灯电路来模拟实际的感性负载观察交流电路的各种现象。

1.日光灯的工作原理如图6-1所示，日光灯电路由荧光灯管、镇流器和启辉器三部分组成：(1)灯管：日光灯管是一根玻璃管，它的内壁均匀地涂有一层薄薄的荧光粉，灯管两端各有一个阳极和一根灯丝。

灯丝由钨丝制成，其作用是发射电子。

阳极是两根镍丝，焊在灯丝上，与灯丝具有相同的电位，其主要作用是当它具有正电位时吸收部分电子，以减少电子对灯丝的撞击。

此外，它还具有帮助灯管点燃的作用。

灯管内还充有惰性气体(如氮气)与水银蒸汽。

由于有水银蒸汽，当管内产生辉光放电时，就会放射紫外线。

这些紫外线照射到荧光粉上就会发出可见光。

(2)镇流器：它是绕在硅钢片铁芯上的电感线圈，在电路上与灯管相串联。

其作用为：在日光灯启动时，产生足够的自感电势，使灯管内的气体放电；在日光灯正常工作时，限制灯管电流。

不同功率的灯管应配以相应的镇流器。

(3)启辉器：它是一个小型的辉光管，管内充有惰性气体，并装有两个电极：一个是固定电极，一个是倒“U ”形的可动电极，如图6-3所示。

两电极上都焊接有触头。

倒“U ”形可动电极由热膨胀系数不同的两种金属片制成。

点燃过程：日光灯管、镇流器和启辉器的联接电路如图6-1所示。

刚接通电源时，灯管内气体尚未放电，电源电压全部加在启辉器上，使它产生辉光放电并发热，倒“U ”形的金属片受热膨胀，由于内层金属的热膨胀系数大，双金属片受热后趋于伸直，使金属片上的触点闭合，将电路接通。

日光灯电路实验报告篇一：日光灯实验报告1.4 吸收器单相电路参数校正及功率因数的提高1.4.1 实验目的1．掌握单相功率表的使用。

2．了解日光灯电路的组成、教育工作原理和线路的连接。

3．研究日光灯电路中电压、电捷尔恩河相量之间的关系。

4．理解改善电路功率因数的意义并表述掌握其技术方法。

1.4.2实验原理1．日光灯电路的组成日光灯电路是一个rl串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图1.4.1所示。

由于有感抗元件，功率因数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。

图1.4.1日光灯的组成电路灯管：内壁涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成），用以发射电子，管内抽真空后充有一定的氩气与伊德拉少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。

镇流器：是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。

它有两个作用，一是在起动投资过程中，起辉器突然断开时，其两端感应出有一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中曾气体电离而放电。

二是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相叠合产生一定的电压相连接降，用以限制、稳定灯管的电流，故称为镇流器。

实验时，可以认为镇流器是由一个等效电阻rl和一个电感l串联组成。

起辉器：是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双金属片制成的u形动触片。

动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸张与静触片接触，冷却时又分开。

所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动开关作用。

2．日光灯点亮过程电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此之时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个电弧触片上，起辉器的两触片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流过日光灯镇流器和灯管两端的电弧，使灯丝通电预热而发射升空热电子。

与此同时，由于起辉器中动、静触片建立关系后放电熄灭，双金属片因冷却复原燃烧而与静触片分离。